JPH0129805B2 - - Google Patents
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Description
本発明は、エチレン性不飽和結合の重合に起因
して熱硬化性を有するメラミン基含有熱硬化性樹
脂と重合性開始剤よりなる重合性樹脂組成物に関
するものである。
メラミン樹脂は、硬度が大きく、難燃性および
耐熱性に富み、しかも耐アーク性、耐トラツキン
グ性等の電気特性にもすぐれているので、化粧
板、電気部品、食器類等に広い用途がある。
メラミン樹脂は、フエノール樹脂や尿素樹脂と
同様にメラミンとホルムアルデヒドとの縮合反応
によつて製造されている。しかし、この製造方法
には、反応時にホルマリンガス臭がすること、反
応に高温および高圧が必要であること等の環境上
およびエネルギー消費上の欠点がある。
熱硬化性の賦与および熱硬化をホルムアルデヒ
ドによるメチロール化およびメチレン化に頼る代
りにエチレン性不飽和結合の附加重合によろうと
する試みが知られている。
たとえば、メチロールメラミンのアルキルエー
テル誘導体をヒドロキシアルキル(メタ)アクリ
レートとのトランスエーテル化に付してエチレン
性不飽和結合を導入したものがある(米国特許第
3020255号明細書参照)。この場合に得られる化合
物がどのようなものであるかは必ずしも明らかで
はないが、トランスエーテル化ということからヒ
ドロキシアルキル(メタ)アクリレートがメチロ
ールメラミンのメチロール基にエーテル結合によ
り結合したものであろうと推定される。
また、メチロールメラミン(またはそのアルキ
ルエーテル誘導体)とヒドロキシアルキル(メ
タ)アクリレートとの反応によりエチレン性不飽
和結合を導入したものがある(英国特許第628150
号明細書参照)。この場合に得られる化合物がど
のようなものであるかは必ずしも明らかではない
が、この場合にもヒドロキシアルキル(メタ)ア
クリレートがメチロールメラミンのメチロール基
にエーテル結合により結合したもののようであ
る。
しかしながら、本発明者らの知るところによれ
ば、これらのものを熱重合して得られる硬化物は
熱水中で簡単に膨潤し、白色化する傾向がある。
また、耐熱剛性が低い。
本発明者等は前記の点に解決を与えることを目
的として、熱硬化性をエチレン性不飽和結合によ
つて与えるべくアルキルエーテル化メラミン化合
物をアクリル酸またはα―アルキル置換アクリル
酸化合物もしくはアクリルアミド系化合物と反応
させて熱硬化性樹脂を製造する方法を先に出願し
た(特願昭55―93060号および昭和55年8月19日
出願の明細書参照)。
これら熱硬化性樹脂は、それ自身加熱により、
あるいは重合開始剤の存在下で重合して強靭な硬
化物を形成する。
このアルキルエーテル化メラミン化合物とアク
リル酸もしくはα―低級アルキル置換アクリル酸
化合物を反応させて得られる熱硬化性樹脂は粘度
が低く、取扱いが容易であり、かつ、得られる硬
化物の熱変形温度も高い利点を有するが、原料の
アルキルエーテル化メラミン化合物の種類によつ
ては硬化物を100℃の煮沸水中で長期間使用した
ときは透明の硬化物が不透明な硬化物になること
が判明した。
また、アルキルエーテル化メラミン化合物とア
クリルアミドを反応させて得られる熱硬化性樹脂
は、その透明な硬化物を長期間煮沸水に晒しても
外観の変化は見受けられないが、硬化物の熱変形
温度が前記の硬化物より約40〜50℃程低いこと及
び熱硬化性樹脂自身の25℃における粘度が約
30000センチポイズ(CPS)以上であり、これを
注型材または含浸材として用いるにはスチレン、
メチルメタクリレート等のエチレン性不飽和単量
体を多量に用いて希釈する必要がある。そして、
スチレン等の希釈剤の多量の使用は得られる硬化
物の耐衝撃性、耐熱性等を低下させるので好まし
くない。
本発明は先願の熱硬化性樹脂のかかる欠点を改
良する目的でなされたもので、低粘度で取扱いが
容易であり、かつ、耐熱性、耐熱水性に優れた硬
化物を与える熱硬化性樹脂組成物を提供するもの
である。
本発明の目的は、次のA)成分とB)成分より
なる熱硬化性樹脂組成物により達成される。
A 成分
アクリル酸及び/又はα―低級アルキル置換ア
クリル酸とアクリルアミド及び/又はα―低級ア
ルキル置換アクリルアミドとの割合が0.15/0.85
〜0.85/0.15モル比の混合物と下記一般式〔〕
で表わされるアルキルエーテル化メラミン化合物
との反応生成物
〔式中、R′はそれぞれ炭素数1〜4の炭化水
素基を示し、Rはメチル基、フエニル基、―N
(CH2OR′)2(R′はそれぞれ上記R′と同一または異
なる炭素数1〜4の炭化水素基)、または下式で
表わされる有機基を示す。
(Yは―CH2OR′または水素、R′はそれぞれ上
記R′と同一または異なる炭素数1〜4の炭化水
素基)〕
B 成分
重合開始剤。
上記A)成分の反応生成物は、下記一般式
〔〕で表わされるメラミン基含有アクリレート
である。
〔式中、Rはメチル基、フエニル基、
The present invention relates to a polymerizable resin composition comprising a melamine group-containing thermosetting resin that has thermosetting properties due to polymerization of ethylenically unsaturated bonds and a polymerization initiator. Melamine resin has high hardness, high flame retardancy and heat resistance, and also has excellent electrical properties such as arc resistance and tracking resistance, so it has a wide range of uses such as decorative boards, electrical parts, tableware, etc. . Melamine resins, like phenolic resins and urea resins, are produced by a condensation reaction between melamine and formaldehyde. However, this production method has disadvantages in terms of environment and energy consumption, such as the smell of formalin gas during the reaction and the need for high temperature and pressure for the reaction. Attempts are known to provide thermoset properties and to provide heat curing by addition polymerization of ethylenically unsaturated bonds instead of relying on methylolation and methylenation with formaldehyde. For example, an alkyl ether derivative of methylolmelamine is transetherified with a hydroxyalkyl (meth)acrylate to introduce an ethylenically unsaturated bond (U.S. Patent No.
3020255 specification). Although it is not necessarily clear what kind of compound is obtained in this case, it is presumed that hydroxyalkyl (meth)acrylate is bonded to the methylol group of methylolmelamine through an ether bond because of transetherification. be done. There is also a product in which ethylenically unsaturated bonds are introduced by the reaction of methylolmelamine (or its alkyl ether derivative) and hydroxyalkyl (meth)acrylate (British Patent No. 628150).
(see specification). Although it is not necessarily clear what kind of compound is obtained in this case, it appears that hydroxyalkyl (meth)acrylate is bonded to the methylol group of methylolmelamine via an ether bond. However, according to the knowledge of the present inventors, cured products obtained by thermally polymerizing these materials tend to easily swell in hot water and turn white. In addition, heat resistance and rigidity are low. In order to provide a solution to the above point, the present inventors have developed an alkyl etherified melamine compound using acrylic acid, an α-alkyl-substituted acrylic acid compound, or an acrylamide-based melamine compound in order to provide thermosetting properties through ethylenically unsaturated bonds. He previously filed an application for a method for producing a thermosetting resin by reacting with a compound (see Japanese Patent Application No. 1983-93060 and the specification filed on August 19, 1980). These thermosetting resins themselves can be heated to
Alternatively, it is polymerized in the presence of a polymerization initiator to form a tough cured product. The thermosetting resin obtained by reacting this alkyl etherified melamine compound with acrylic acid or an α-lower alkyl-substituted acrylic acid compound has a low viscosity, is easy to handle, and has a low heat distortion temperature of the resulting cured product. Although it has many advantages, it has been found that depending on the type of alkyl etherified melamine compound used as the raw material, when the cured product is used for a long period of time in boiling water at 100°C, the transparent cured product turns into an opaque cured product. In addition, the thermosetting resin obtained by reacting an alkyl etherified melamine compound with acrylamide shows no change in appearance even if the transparent cured product is exposed to boiling water for a long period of time, but the heat distortion temperature of the cured product is is approximately 40 to 50°C lower than the above-mentioned cured product, and the viscosity of the thermosetting resin itself at 25°C is approximately
30,000 centipoise (CPS) or more, and to use it as a casting or impregnating material
It is necessary to dilute with a large amount of ethylenically unsaturated monomer such as methyl methacrylate. and,
Use of a large amount of diluent such as styrene is not preferable because it reduces the impact resistance, heat resistance, etc. of the resulting cured product. The present invention was made for the purpose of improving the drawbacks of the thermosetting resin of the previous application, and is a thermosetting resin that has a low viscosity, is easy to handle, and provides a cured product with excellent heat resistance and hot water resistance. A composition is provided. The object of the present invention is achieved by a thermosetting resin composition comprising the following components A) and B). A Component The ratio of acrylic acid and/or α-lower alkyl substituted acrylic acid to acrylamide and/or α-lower alkyl substituted acrylamide is 0.15/0.85
~0.85/0.15 molar ratio mixture and the following general formula []
Reaction product with an alkyl etherified melamine compound represented by [In the formula, R' each represents a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, R is a methyl group, a phenyl group, -N
(CH 2 OR') 2 (R' is a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, which is the same as or different from R' above), or an organic group represented by the following formula. (Y is -CH 2 OR' or hydrogen, R' is a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, which is the same as or different from R' above)] B Component Polymerization initiator. The reaction product of component A) is a melamine group-containing acrylate represented by the following general formula []. [In the formula, R is a methyl group, a phenyl group,
【式】または下式で表わされる有機基を示
す。
Yはそれぞれ水素またはZ11を示す。Z1〜Z11は
それぞれ―CH2OCOCR1=CH2、
―CH2NHCOCR1=CH2または―CH2OR2を示
す。Z1〜Z11のうち少なくとも1個は―
CH2OCOCR1=CH2または―CH2NHCOCR1=
CH2であり、一般式〔〕で示されるアクリル系
化合物の―CH2OCOCR1=CH2と―
CH2NHCOCR1=CH2の平均的モル比は0.15/
0.85〜0.85/0.15である。R1は―Hまたは―CH3
を示し、R2は炭素数1〜4のアルキル基を示
す。〕
上記A)成分の反応生成物〔〕は、下式
〔〕で表わされるアルキルエーテル化メラミン
化合物と、アクリル酸またはα―アルキル置換ア
クリル酸化合物(以下、両者を総称して「アクリ
ル酸化合物」という)およびアクリルアミドまた
はα―アルキル置換アクリルアミド(以下、両者
を総称して「アクリルアミド系化合物」という)
の0.15/0.85〜0.85/0.15モル比の混合物と反応
させることにより得られる。
上記アルキルエーテル化メラミンと、アクリル
酸化合物およびアクリルアミド系化合物の混合物
との反応は、50〜150℃、好ましくは100〜130℃
の温度で、触媒の存在下に行なわれる。反応時間
は反応の進行に伴なつて発生するアルカノール
(R′OH)の留出速度によつて異なるが、アルカ
ノールがメタノールの場合は2〜20時間程度であ
る。
この反応は、溶媒を使用せずに行なうことがで
きて、またそれがふつうであるが、希望するなら
ば適当な溶媒あるいは分散媒の存在下に行なうこ
ともできる。この場合の溶媒あるいは分散媒とし
ては、反応に関して不活性なものたとえば炭化水
素、ハロ炭化水素等を挙げることができる。
アクリル酸化合物およびアクリルアミド系化合
物との混合物と、アルキルエーテル化メラミン化
合物()との仕込モル比は、1/1〜6/1程
度、好ましくは2/1〜4/1程度、であること
がふつうである。具体的なモル比は、化合物
()に対するアクリル酸化合物およびアクリル
アミド系化合物の結合モル数によつて決まる。
また、アクリル酸化合物とアクリルアミド系化
合物の配合比は、0.15:0.85〜0.85:0.15(モル
比)、好ましくは0.50:0.50〜0.85:0.15である。
混合物中に占めるアクリル酸化合物の量が15モ
ル%未満では、得られるA)成分の25℃における
粘度を注型材、含浸材に適した粘度である
10000CPS以下とすることが困難である。また、
硬化物の熱変形温度も120℃未満の温度となりや
すく、耐熱性を要求される電気絶縁材、シーリン
グ材としては実用的でない。
逆に、85モル%を越えると得られる硬化物の耐
熱水性の改良が十分でなく、煮沸水に長期間硬化
物を晒したとき、外観が透明から不透明に変わる
こともある。
なお、アクリル酸化合物の配合量が高い程、得
られる熱硬化性樹脂の粘度は低くなるとともに、
スチレンに対する溶解性も向上し、かつ、硬化物
の耐熱性も向上するのでアクリル酸化合物を50〜
85モル%の割合で使用するのが好ましい。
次に原料について述べる。
前記一般式()で示されるアルキルエーテル
化メラミン化合物は既に工業的に大量に生産され
ており、各種のアルキツド類、アクリル系ポリマ
ー等の架橋剤として主に塗料分野で汎用されてい
るところから、入手容易なものである。
このアルキルエーテル化メラミン化合物の具体
例のいくつかを示せば、下記の通りである。
ヘキサメトキシメチルメラミン、ペンタメトキ
シメチルメラミン、テトラメトキシメチルメラミ
ン、トリメトキシメチルメラミン、トリブトキシ
メチルメラミン、ヘキサエトキシメチルメラミ
ン、ペンタエトキシメチルメラミン、テトラエト
キシメチルメラミン、トリメトキシメチル―ジエ
トキシメラミン、トリエトキシメチル―ジブトキ
シメチルメラミン、ヘキサプロポキシメチルメラ
ミン、トリプロポキシメチルメラミン、ジブトキ
シメチルメラミン、トリメトキシメチルメラミ
ン、ジプロポキシメラミン、ヘキサブトキシメチ
ルメラミン、モノメトキシメチルメラミン、テト
ラブトキシメチルメラミン、テトラメトキシメチ
ルメラミン、メチルグアナミン、ジメトキシメチ
ルグアナミン、ジブトキシメチルグアナミン、メ
チルグアナミン、モノメトキシメチルグアナミ
ン、トリプロポキシメチルグアナミン、メチルグ
アナミン、テトラメトキシメチルグアナミン、テ
トラメトキシメチルグアナミン、ベンゾグアナミ
ン、テトラブトキシメチルグアナミン、ベンゾグ
アナミン、テトラブトキシメチルグアナミン、メ
チルグアナミン、ジメトキシメチルグアナミン、
ジブトキシメチル―ベンゾグアナミンおよびこれ
らの混合物。
本発明で対象とするのに特に適したものは、式
()でR′がメチル基、Rが―N(CH2OCH3)2ま
たはフエニル基のものである。
次に、アクリル酸またはα―低級アルキル置換
アクリル酸としては、アクリル酸、メタクリル
酸、α―プロピルアクリル酸、α―ブチルアクリ
ル酸、およびこれらの混合物が一般に適当であ
る。
更にアクリルアミドおよびα―低級アルキル置
換アクリルアミドとしては、アクリルアミド、メ
タクリルアミド、α―プロピルアクリルアミド、
α―ブチルアクリルアミド、およびこれらの混合
物が一般に適当である。α―低級アルキル基とし
ては、一般に炭素数1〜4のものが適当である。
そして、触媒としては、カルボン酸とアルカノ
ールとからエステルを形成させるのに有効なもの
が一般に適当であるが、特に好ましいのはパラト
ルエンスルホン酸で代表される有機酸からなるも
のである。触媒使用量は、たとえばパラトルエン
スルホン酸の場合は化合物()とアクリル酸化
合物およびアクリルアミド系化合物との合計量に
対して100ppm〜1重量%程度、好ましくは1000
〜5000ppm程度、であるのがふつうである。
本発明による反応系にはアクリル酸化合物およ
びアクリルアミド系化合物が反応体として、また
生成物中に、存在するから、その重合を防止する
ことが一般に必要である。
このようなエチレン性不飽和結合の重合防止に
関しては種々の化合物が知られており、本発明で
も合目的的な任意のものを使用することができ
る。具体的には、たとえばフエノール系化合物、
アミン系化合物、および空気がある。空気は、こ
れを反応系に吹込むと重合防止作用の外に生成ア
ルカノールの留去を促進することができるから、
反応系への空気の吹込みは好ましいことである。
なお、空気だけでは重合防止作用は不充分である
ことがあるから、空気以外の重合防止剤を併用す
ることが好ましい。
この反応は、種々の操作態様に従つて実施する
ことができる。具体的には、たとえば、撹拌装
置、冷却器、および空気吹込装置の付属した反応
器にアルキルエーテル化メラミン化合物()
と、アクリル酸化合物、アクリルアミド系化合物
と触媒と(場合により溶媒あるいは分散媒と)を
仕込み、少量(150〜600c.c./分)の空気を反応系
(液相部)に吹込みながら徐々に昇温させる。反
応系温度が100℃前後からアルカノールの留出が
始まり、125〜150℃程度まで昇温させてアルカノ
ールの留出が止まるまで加熱を続けて、反応を終
了させる。
このように反応して得られる生成物は、メチロ
ールメラミン化合物のメチロール基をアクリル酸
(またはそのα―低級アルキル置換体)およびア
クリルアミド(またはそのα―低級アルキル置換
体)でエステル化およびアミド化した化合物に相
当するものと解される。
なお、一般式()で示される化合物のR′が
水素のときは、パラートルエンスルホン酸等のエ
ステル化触媒の存在下では、一般式()で示さ
れる化合物の自己縮合反応が優先され、該化合物
とアクリル系化合物との反応が律速となる。
上記反応により得られるA)成分の熱硬化性樹
脂は、一般に淡黄色の透明粘稠液である。
この熱硬化性樹脂は、アクリル酸化合物および
アクリルアミド系化合物由来のエチレン性不飽和
結合を有するので、そのラジカル重合(場合によ
つてはイオン重合)によつて重合して硬化する。
このA)成分の熱硬化性樹脂の硬化手段はエチ
レン性不飽和結合のラジカル重合に採用しうる合
目的的な任意のものでありうる。具体的には、た
とえば、加熱、高エネルギー放射線の照射、紫外
線ないし可視光線の照射、配合したラジカル重合
またはイオン重合開始剤の分解、その他がある。
好ましい硬化手段の一つは、ラジカル重合開始剤
たとえば有機パーオキシドを、必要に応じてレド
ツクス系触媒を配合し、必要に応じて加熱するこ
とからなるものである。
また、A)成分の熱硬化性樹脂をエチレン性不
飽和単量体に溶解させた形で、そして必要に応じ
て適当な充填剤ないし補強剤と共に、適当な形状
に硬化させることができる。
前記B)成分の重合開始剤は、採用すべき硬化
様式によつて異なる。
たとえば、紫外線硬化の場合は、ベンゾフエノ
ン、ベンゾインエーテル類、アントラキノン類等
が挙げられ、熱硬化の場合はアゾ化合物、有機過
酸化物等が挙げられる。これらの重合開始剤の具
体例のいくつかを挙げれば下記の通りである。
ベンゾイルパーオキシド、メチルエチルケトン
パーオキシド、アセチルパーオキシド、t―ブチ
ルハイドロパーオキシド、ジ―t―ブチルパーオ
キシド、クメンハイドロパーオキシド、ジクミル
パーオキシド、t―ブチルパーベンゾエート、パ
ラクロルベンゾイルパーオキシド、シクロヘキサ
ノンパーオキシド、t―ブチルアセテート等。
重合開始剤の使用量は、A)成分の熱硬化性樹
脂もしくはこの樹脂とエチレン性不飽和単量体と
の和に対して0.01〜5重量%程度であることがふ
つうである。
また、エチレン性不飽和単量体としては、A)
成分の熱硬化性樹脂と共重合可能なスチレン、ビ
ニルトルエン、クロロスチレン、ビニルスチレ
ン、メチルメタクリレート、アクリル酸、2―ヒ
ドロキシエチルアクリレート、テトラヒドロフリ
ルメタクリレート、2―エチルヘキシルメタクリ
レート、トリメチロールプロパントリアクリレー
ト、ジアリルフタレート、およびこれらの混合
物、がある。
このような単量体の使用量は任意であるが、一
例を挙げればA)成分の樹脂の20〜250重量%、
好ましくは40〜140重量%、程度である。
重合開始剤、エチレン性不飽和単量体の他に、
更に目的に応じて他の補償成分を熱硬化性樹脂に
添加することができる。
このような補助成分の具体例を挙げれば、溶媒
たとえばアセトン、メチルエチルケトン、ジメチ
ルホルムアミド、酢酸エチルその他、熱重合禁止
剤たとえばハイドロキノンその他、紫外線吸収剤
たとえば2,4―ジヒドロキシベンゾフエノン、
2―ヒドロキシ―4―メトキシベンゾフエノン、
2―ヒドロキシ―4―n―オクトキシベンゾフエ
ノン、「チヌビンP」(チバ社製)その他、酸化防
止剤、着色剤、充填剤ないし補強剤たとえばガラ
ス繊維またはその織布、クレー、カーボンフアイ
バー、その他、がある。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は前記の硬化方法
を用いてたとえばフイルム、シート、ボード、注
型、射出成形、トランスフアー成形等によつて各
種の成形物に成形することができるが、このよう
にして得られる成形物は硬度が高く、耐熱性およ
び電気特性等がすぐれているので、幅広い産業分
野に利用できるものである。
また、本発明の実施により得られるA)成分の
熱硬化性樹脂は、その熱硬化性の賦与および熱硬
化をホルムアルデヒドによるメチロール化および
メチレン化に頼らないので、また熱硬化性の賦与
のために導入したエチレン性不飽和結合の重合防
止は必要な程度に行なえるので、前記した従来の
メラミン樹脂に認められた諸問題点が解決されて
いる。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。なお、例中の部は全て重量基準である。
A 成分の製造例
例 1
撹拌機、蒸留用冷却器、空気吹込み用ガラス管
のついた2リツトルのセパラブルフラスコ内に、
ヘキサメトキシメチルメラミン(三井東圧(株)製商
品名「サイメル#303」390部、メタクリル酸86部
(1モル)、アクリルアミド71部(1モル)、パラ
トルエンスルホン酸2.0部及びハイドロキノンメ
チルエーテル1.0部を仕込み、500c.c./分の速度で
空気を吹き込みながら徐々に昇温した。100℃前
後からメタノールの溜出が始まり、更に昇温して
120〜135℃に維持した。メタノール量が約50〜55
部に達した時点で、反応温度を70℃前後まで下
げ、減圧下に残存メタノールを完全に除去した。
生成物747部は淡黄色の透明粘稠物1であつた。
例 2〜8
メタクリル酸とアクリルアミドの配合量を表1
に示す割合とした他は例1と同様にして淡黄色の
透明粘稠物2〜8を得た。
実施例1〜4、比較例1〜5
前記製造例1〜8で得た透明な粘稠物1〜8
100部に、スチレンモノマー30部、ベンゾイルパ
ーオキシド1部を混合した。本混合物を縦300mm、
横300mmのガラス板の間(すきま3mm)に流し込
み、80℃/1時間、および120℃/2時間の条件
で硬化反応させた。これら透明硬化物の代表的物
性は表1に示す通りであつた。[Formula] or an organic group represented by the following formula. Y each represents hydrogen or Z 11 . Z1 to Z11 each represent -CH2OCOCR1 = CH2 , -CH2NHCOCR1 = CH2 or -CH2OR2 . At least one of Z 1 to Z 11 is -
CH 2 OCOCR 1 = CH 2 or -CH 2 NHCOCR 1 =
CH 2 and the acrylic compound represented by the general formula [] -CH 2 OCOCR 1 = CH 2 and -
The average molar ratio of CH 2 NHCOCR 1 = CH 2 is 0.15/
It is 0.85-0.85/0.15. R 1 is -H or -CH 3
, and R 2 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. ] The reaction product of component A) [ ] is an alkyl etherified melamine compound represented by the following formula [ ] and acrylic acid or an α-alkyl substituted acrylic acid compound (hereinafter, both are collectively referred to as "acrylic acid compound") ) and acrylamide or α-alkyl-substituted acrylamide (hereinafter both are collectively referred to as "acrylamide-based compounds")
It is obtained by reacting with a mixture of 0.15/0.85 to 0.85/0.15 molar ratio. The reaction between the alkyl etherified melamine and the mixture of an acrylic acid compound and an acrylamide compound is carried out at 50 to 150°C, preferably at 100 to 130°C.
is carried out in the presence of a catalyst. The reaction time varies depending on the distillation rate of the alkanol (R'OH) generated as the reaction progresses, but is about 2 to 20 hours when the alkanol is methanol. This reaction can and usually is carried out without the use of a solvent, but it can also be carried out in the presence of a suitable solvent or dispersion medium if desired. Examples of the solvent or dispersion medium in this case include those inert with respect to the reaction, such as hydrocarbons and halohydrocarbons. The molar ratio of the mixture of the acrylic acid compound and the acrylamide compound to the alkyl etherified melamine compound () is about 1/1 to 6/1, preferably about 2/1 to 4/1. It's normal. The specific molar ratio is determined by the number of moles of the acrylic acid compound and the acrylamide compound bound to the compound (). Further, the blending ratio of the acrylic acid compound and the acrylamide compound is 0.15:0.85 to 0.85:0.15 (molar ratio), preferably 0.50:0.50 to 0.85:0.15. If the amount of acrylic acid compound in the mixture is less than 15 mol%, the viscosity of the obtained component A) at 25°C is a viscosity suitable for casting materials and impregnation materials.
It is difficult to keep it below 10000CPS. Also,
The heat deformation temperature of the cured product tends to be less than 120°C, making it impractical as an electrical insulation material or sealing material that requires heat resistance. On the other hand, if the content exceeds 85 mol%, the resulting cured product will not have sufficient improvement in hot water resistance, and when the cured product is exposed to boiling water for a long period of time, the appearance may change from transparent to opaque. In addition, the higher the blending amount of the acrylic acid compound, the lower the viscosity of the thermosetting resin obtained, and
The solubility in styrene is improved, and the heat resistance of the cured product is also improved.
Preferably, it is used in a proportion of 85 mol%. Next, let's talk about raw materials. The alkyl etherified melamine compound represented by the general formula () has already been industrially produced in large quantities and is widely used mainly in the paint field as a crosslinking agent for various alkyds, acrylic polymers, etc. It is easily available. Some specific examples of this alkyl etherified melamine compound are as follows. Hexamethoxymethylmelamine, pentamethoxymethylmelamine, tetramethoxymethylmelamine, trimethoxymethylmelamine, tributoxymethylmelamine, hexaethoxymethylmelamine, pentaethoxymethylmelamine, tetraethoxymethylmelamine, trimethoxymethyl-diethoxymelamine, triethoxy Methyl-dibutoxymethylmelamine, hexapropoxymethylmelamine, tripropoxymethylmelamine, dibutoxymethylmelamine, trimethoxymethylmelamine, dipropoxymelamine, hexabutoxymethylmelamine, monomethoxymethylmelamine, tetrabutoxymethylmelamine, tetramethoxymethylmelamine , methylguanamine, dimethoxymethylguanamine, dibutoxymethylguanamine, methylguanamine, monomethoxymethylguanamine, tripropoxymethylguanamine, methylguanamine, tetramethoxymethylguanamine, tetramethoxymethylguanamine, benzoguanamine, tetrabutoxymethylguanamine, benzoguanamine, tetrabutoxy Methylguanamine, methylguanamine, dimethoxymethylguanamine,
Dibutoxymethyl-benzoguanamine and mixtures thereof. Particularly suitable for the purposes of the present invention are those of the formula () in which R' is a methyl group and R is -N(CH 2 OCH 3 ) 2 or a phenyl group. Next, as the acrylic acid or α-lower alkyl substituted acrylic acid, acrylic acid, methacrylic acid, α-propylacrylic acid, α-butylacrylic acid, and mixtures thereof are generally suitable. Furthermore, acrylamide and α-lower alkyl-substituted acrylamide include acrylamide, methacrylamide, α-propylacrylamide,
α-Butylacrylamide, and mixtures thereof are generally suitable. As the α-lower alkyl group, those having 1 to 4 carbon atoms are generally suitable. As the catalyst, those effective in forming an ester from a carboxylic acid and an alkanol are generally suitable, but those made of organic acids such as para-toluenesulfonic acid are particularly preferred. For example, in the case of para-toluenesulfonic acid, the amount of catalyst used is about 100 ppm to 1% by weight, preferably 1000 ppm to 1% by weight, based on the total amount of compound (), acrylic acid compound, and acrylamide compound.
It is usually around 5000ppm. Since acrylic acid and acrylamide compounds are present as reactants and in the products in the reaction system according to the invention, it is generally necessary to prevent their polymerization. Various compounds are known for preventing the polymerization of ethylenically unsaturated bonds, and any appropriate compound can be used in the present invention. Specifically, for example, phenolic compounds,
There are amine compounds and air. When air is blown into the reaction system, it can not only prevent polymerization but also promote the distillation of alkanol produced.
Blowing air into the reaction system is preferred.
Note that since air alone may not have sufficient polymerization inhibitory effect, it is preferable to use a polymerization inhibitor other than air in combination. This reaction can be carried out according to various operating modes. Specifically, for example, an alkyl etherified melamine compound () is added to a reactor equipped with a stirring device, a cooler, and an air blowing device.
Then, the acrylic acid compound, acrylamide compound, and catalyst (in some cases, a solvent or dispersion medium) are charged, and a small amount (150 to 600 c.c./min) of air is blown into the reaction system (liquid phase). Raise the temperature to Distillation of alkanol begins when the reaction system temperature reaches around 100°C, and the reaction is terminated by raising the temperature to around 125 to 150°C and continuing heating until the distillation of alkanol stops. The product obtained by this reaction is obtained by esterifying and amidating the methylol group of a methylolmelamine compound with acrylic acid (or its α-lower alkyl substituted product) and acrylamide (or its α-lower alkyl substituted product). It is understood that it corresponds to a chemical compound. In addition, when R′ of the compound represented by the general formula () is hydrogen, in the presence of an esterification catalyst such as p-toluenesulfonic acid, the self-condensation reaction of the compound represented by the general formula () takes priority, and the The reaction between the compound and the acrylic compound is rate-limiting. The thermosetting resin of component A obtained by the above reaction is generally a pale yellow transparent viscous liquid. Since this thermosetting resin has ethylenically unsaturated bonds derived from acrylic acid compounds and acrylamide compounds, it is polymerized and cured by radical polymerization (or ionic polymerization in some cases). The means for curing the thermosetting resin of component A) may be any suitable method that can be used for radical polymerization of ethylenically unsaturated bonds. Specifically, for example, heating, irradiation with high-energy radiation, irradiation with ultraviolet rays or visible light, decomposition of a blended radical polymerization or ionic polymerization initiator, and others are possible.
One of the preferred curing means consists of blending a radical polymerization initiator, such as an organic peroxide, with a redox catalyst, if necessary, and heating, if necessary. Furthermore, the thermosetting resin of component A) can be cured into an appropriate shape in the form of a solution dissolved in an ethylenically unsaturated monomer and, if necessary, together with an appropriate filler or reinforcing agent. The polymerization initiator of component B) differs depending on the curing mode to be employed. For example, in the case of ultraviolet curing, examples include benzophenone, benzoin ethers, anthraquinones, etc., and in the case of heat curing, examples include azo compounds, organic peroxides, etc. Some specific examples of these polymerization initiators are as follows. Benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, acetyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, cumene hydroperoxide, dicumyl peroxide, t-butyl perbenzoate, parachlorobenzoyl peroxide, cyclohexanone Peroxide, t-butyl acetate, etc. The amount of the polymerization initiator used is usually about 0.01 to 5% by weight based on the thermosetting resin of component A or the sum of this resin and the ethylenically unsaturated monomer. In addition, as the ethylenically unsaturated monomer, A)
Styrene, vinyltoluene, chlorostyrene, vinylstyrene, methyl methacrylate, acrylic acid, 2-hydroxyethyl acrylate, tetrahydrofuryl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, trimethylolpropane triacrylate, diallyl, which can be copolymerized with the component thermosetting resin. phthalates, and mixtures thereof. The amount of such monomer used is arbitrary, but to give an example, it is 20 to 250% by weight of the resin of component A),
Preferably it is about 40 to 140% by weight. In addition to polymerization initiators and ethylenically unsaturated monomers,
Furthermore, other compensating components can be added to the thermosetting resin depending on the purpose. Specific examples of such auxiliary components include solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, dimethyl formamide, ethyl acetate and others, thermal polymerization inhibitors such as hydroquinone and others, ultraviolet absorbers such as 2,4-dihydroxybenzophenone,
2-hydroxy-4-methoxybenzophenone,
2-Hydroxy-4-n-octoxybenzophenone, "Tinuvin P" (manufactured by Ciba), other antioxidants, colorants, fillers or reinforcing agents such as glass fiber or its woven fabric, clay, carbon fiber, There are others. The thermosetting resin composition of the present invention can be molded into various molded products by, for example, films, sheets, boards, cast molding, injection molding, transfer molding, etc. using the above-mentioned curing method. The molded product thus obtained has high hardness and excellent heat resistance and electrical properties, so it can be used in a wide range of industrial fields. In addition, the thermosetting resin of component A obtained by carrying out the present invention does not rely on methylolation and methyleneation with formaldehyde for imparting thermosetting properties and thermosetting. Since polymerization of the introduced ethylenically unsaturated bonds can be prevented to the necessary extent, the various problems observed in the conventional melamine resins described above are solved. Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Note that all parts in the examples are based on weight. Example of production of component A 1 In a 2-liter separable flask equipped with a stirrer, a distillation cooler, and a glass tube for blowing air,
390 parts of hexamethoxymethyl melamine (trade name "Cymel #303" manufactured by Mitsui Toatsu Co., Ltd.), 86 parts (1 mol) of methacrylic acid, 71 parts (1 mol) of acrylamide, 2.0 parts of para-toluenesulfonic acid, and 1.0 parts of hydroquinone methyl ether. The temperature was gradually raised while blowing air at a rate of 500c.c./min. Methanol began to distill from around 100℃, and the temperature rose further.
The temperature was maintained at 120-135°C. The amount of methanol is approximately 50-55
When the reaction temperature reached 70° C., the reaction temperature was lowered to around 70° C., and residual methanol was completely removed under reduced pressure.
747 parts of the product was a pale yellow transparent viscous substance 1. Examples 2 to 8 Table 1 shows the blending amounts of methacrylic acid and acrylamide.
Pale yellow transparent viscous substances 2 to 8 were obtained in the same manner as in Example 1, except that the proportions shown in . Examples 1-4, Comparative Examples 1-5 Transparent viscous materials 1-8 obtained in Production Examples 1-8
To 100 parts, 30 parts of styrene monomer and 1 part of benzoyl peroxide were mixed. This mixture is 300mm long.
The mixture was poured between 300 mm wide glass plates (3 mm gap) and cured at 80°C for 1 hour and at 120°C for 2 hours. Typical physical properties of these transparent cured products are shown in Table 1.
【表】
A 成分の製造例
例 9
製造例1と同様の装置内にテトラメキシメチル
ベンゾグアナミン(三井東圧(株)製 商品名「サイ
メル#1123」)383部(1モル)、メタクリル酸86
部(1モル)、アクリルアミド71部(1モル)、パ
ラトルエンスルホン酸1部、ハイドロキノンメチ
ルエーテル1.0部を入れ、300c.c./分の速度で空気
を吹み込みながら昇温させて反応させ、メタノー
ル量が約50〜60部に達した後反応系を70℃に冷却
した。更に減圧下で残存メタノールを完全に除去
し、粘稠な淡黄色樹脂460部を得た。
例 10
製造例1と同様の装置内に、メトキシエーテル
化メラミン多核体(三井東圧(株)製 商品名「サイ
メル#325」)825部、メタクリル酸86部、アクリ
ルアミド71部、酸触媒(三井東圧(株)製 商品名
「サイメル#6000」)0.6部、ハイドロキノンメチ
ルエーテル0.6部を入れ、同様に反応させて、粘
稠な淡黄色樹脂834部を得た。
実施例 5,6
上記製造例9と10で製造された粘稠な淡黄色樹
脂100部に、スチレンモノマー30部、ベンゾイル
パーオキシド1部を配合して混合物を得た。
これら混合物の25℃における粘度を表2に示
す。また、これら混合物を実施例1と同様にして
硬化させて得た硬化物の物性も同表に示した。[Table] Example 9 of production of component A 383 parts (1 mol) of tetramexymethylbenzoguanamine (manufactured by Mitsui Toatsu Co., Ltd., trade name "Cymel #1123") and 86 parts of methacrylic acid were placed in the same apparatus as in Production Example 1.
(1 mole), 71 parts (1 mole) of acrylamide, 1 part of para-toluenesulfonic acid, and 1.0 part of hydroquinone methyl ether, and the mixture was heated and reacted while blowing air at a rate of 300 c.c./min. After the amount of methanol reached about 50-60 parts, the reaction system was cooled to 70°C. Furthermore, residual methanol was completely removed under reduced pressure to obtain 460 parts of a viscous pale yellow resin. Example 10 In a device similar to Production Example 1, 825 parts of methoxyetherified melamine polynuclear material (trade name "Cymel #325" manufactured by Mitsui Toatsu Co., Ltd.), 86 parts of methacrylic acid, 71 parts of acrylamide, and an acid catalyst (Mitsui 0.6 parts of Cymel #6000 (trade name, manufactured by Toatsu Co., Ltd.) and 0.6 parts of hydroquinone methyl ether were added and reacted in the same manner to obtain 834 parts of a viscous pale yellow resin. Examples 5 and 6 100 parts of the viscous pale yellow resin produced in Production Examples 9 and 10 above were blended with 30 parts of styrene monomer and 1 part of benzoyl peroxide to obtain a mixture. Table 2 shows the viscosity of these mixtures at 25°C. The physical properties of the cured product obtained by curing these mixtures in the same manner as in Example 1 are also shown in the same table.
Claims (1)
ルキル置換アクリル酸とアクリルアミド及び/
又はα―低級アルキル置換アクリルアミドとの
割合が0.15/0.85〜0.85/0.15モル比の混合物
と下記一般式で表わされるアルキルエーテル化
メラミン化合物との反応生成物 〔式中、R′はそれぞれ炭素数1〜4の炭化
水素基を示し、Rはメチル基、フエニル基、―
N(CH2OR′)2(R′はそれぞれ上記R′と同一また
は異なる炭素数1〜4の炭化水素基)、または
下式で表わされる有機基を示す。 (Yは―CH2OR′または水素、R′はそれぞれ
上記R′と同一または異なる炭素数1〜4の炭
化水素基)〕 B 成分:重合開始剤 上記A)成分とB)成分よりなる熱硬化性樹
脂組成物。[Claims] 1. Component A: acrylic acid and/or α-lower alkyl-substituted acrylic acid, acrylamide and/or
Or a reaction product of a mixture with α-lower alkyl-substituted acrylamide in a molar ratio of 0.15/0.85 to 0.85/0.15 and an alkyl etherified melamine compound represented by the following general formula. [In the formula, R' each represents a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and R is a methyl group, a phenyl group,
N(CH 2 OR') 2 (R' is a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, which is the same as or different from R' above), or an organic group represented by the following formula. (Y is -CH 2 OR' or hydrogen, R' is a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, which is the same as or different from R' above)] B Component: Polymerization initiator Heat composed of the above A) and B) components Curable resin composition.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP12480280A JPS5749606A (en) | 1980-09-09 | 1980-09-09 | Thermosetting resin composition |
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---|---|---|---|---|
US5298539A (en) * | 1990-09-05 | 1994-03-29 | Cytec Industries, Inc. | Additives for improving tire cord adhesion and toughness of vulcanized rubber compositions |
US5792805A (en) * | 1995-06-07 | 1998-08-11 | Cytec Technology Corp. | Vulcanizable rubber compositions containing self-condensing alkylated triazine resins having high imino and/or methylol functionality for improved tire cord adhesion and reinforcement |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5718718A (en) * | 1980-07-08 | 1982-01-30 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | Thermosetting resin composition |
-
1980
- 1980-09-09 JP JP12480280A patent/JPS5749606A/en active Granted
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JPS5749606A (en) | 1982-03-23 |
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